BIOFILM FORMATION AND MOTILITY OF BACTERIA PSEUDOMONAS AERUGINOSA WITH DIFFERENT C-DI- GMPLEVEL

Мета роботи: встановлення особливостей утворення біоплівки штамами Pseudomonas aeruginosa з різними рівнями вмісту циклічного дигуанозинмонофосфату(цикло-ди-ГМФ) та переміщення їх клітин шляхом плавання, роїння і смикання. Матеріали та методи. У дослідженні були використані штам дикого типу P. aeruginosa PA01 і штами P. aeruginosa з низьким (PAO1 pJN2133) та підвищеним (PA01 ΔwspF1) рівнями цикло-ди-ГМФ. Культивування проводили в 24-лункових плоскодонних планшетах Nuclon у середовищі LB при 37 оС впродовж 24 годин. Кількість планктонних клітин оцінювали спектрофотометрично, масу біоплівки – за методом забарвлення кристалічним фіолетовим. Рухливість клітин визначали на чашках Петрі з використанням середовищ з різним вмістом агару: плавання 0,3%, роїння 0,6% та смикання 1,5%. Структуру біоплівок оцінювали за допомогою світлової та лазерної конфокальної мікроскопії. Результати. Встановлено, що P. aeruginosa PA01 pJN2133 порівняно з P. aeruginosa PA01 і PA01 ΔwspF1 утворює біоплівку з порушеною структурою, маса якої знижена у 3,7 і 5 разів, відповідно. У той же час, кількість планктонних клітин над біоплівкою P. aeruginosa PA01 pJN2133 була вищою ніж у двох інших штамів. За морфологією біоплівки штамів P. aeruginosa PA01 і PA01 ΔwspF1 виявилися подібними: містили 3D структури, які у разі штаму дикого типу були за розміром більшими і чітко відокремленими одна від одної. Біоплівка P. aeruginosa PA01 pJN2133 рівномірно покривала поверхню, була дуже тонкою і не містила тривимірних компонентів. Встановлено, що найбільш рухливими при здійснені усіх типів переміщення по поверхні є клітини штаму P. aeruginosa PA01 pJN2133. Штами P. aeruginosa PA01 і PA01 ΔwspF1 мали однакову активність при переміщенні шляхом плавання і смикання, але різнилися за здатністю до роїння – у P. aeruginosa PA01 ΔwspF1 цей процес блокований. Діаметр зони розповсюдження клітин P. aeruginosa PA01 pJN2133 шляхом роїння становив 62 мм і в 1,4 рази перевищував показник P. aeruginosa PA01 – 43 мм. Морфологія зон роїння цих штамів суттєво різнилася за низкою ознак. Висновки. Низький внутрішньоклітинний вміст цикло-ди-ГМФ перешкоджає утворенню повноцінної біоплівки і сприяє планктонному способу існування P. aeruginosa PA01 pJN2133 та активному переміщенню клітин різними поверхнями. Підвищений рівень цикло-ди-ГМФ забезпечує формування біоплівки з більшою у порівнянні з контрольним штамом масою, і гальмує процес роїння у P. aeruginosa PA01 ΔwspF1.